JP6187708B2 - Rotating electric machine - Google Patents

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Description

本発明は、界磁巻線のコイルエンドを磁極頭部によって押さえるようにした回転電機に関する。   The present invention relates to a rotating electrical machine in which a coil end of a field winding is pressed by a magnetic pole head.

従来から、回転電機の1つとして、突極形回転子構造を備えた回転電機が提供されている。このような突極形回転子構造においては、回転子の中心部を構成する磁極鉄心の外周部に、径方向外側に向けて突出する複数の突部を、周方向に沿って配置し、それらの突部に界磁巻線を巻き付けるようにしている。   Conventionally, a rotating electrical machine having a salient pole rotor structure has been provided as one of the rotating electrical machines. In such a salient pole rotor structure, a plurality of projecting portions projecting radially outward are arranged along the circumferential direction on the outer peripheral portion of the magnetic core that forms the central portion of the rotor. The field winding is wound around the protrusion.

このとき、突部の頂面には、磁極頭部が設けられており、突部に巻き付けられた界磁巻線を、その磁極頭部によって押さえるようにしている。これにより、界磁巻線が、回転子の回転による遠心力によって、突部から逸脱することを、防止するようにしている。   At this time, a magnetic pole head is provided on the top surface of the protrusion, and the field winding wound around the protrusion is pressed by the magnetic pole head. This prevents the field winding from deviating from the protrusion due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotor.

そして、上述したような、従来の回転電機としては、例えば、特許文献1,2に開示されている。   For example, Patent Documents 1 and 2 disclose conventional rotating electrical machines as described above.

特開平6−351203号公報JP-A-6-351203 特開平7−75267号公報JP-A-7-75267

ここで、上記従来の回転電機のように、巻き付けた界磁巻線を、そのコイルエンドまで、磁極頭部によって押さえるようにすると、磁極頭部の軸方向長さが比較的長くなり、場合によっては、磁極頭部の軸方向長さが、その磁極頭部と径方向において対向する固定子鉄心の軸方向長さよりも、長くなってしまう。即ち、磁極頭部の軸方向両端部は、固定子鉄心の軸方向両端面よりも、軸方向外側に位置することになる。   Here, if the wound field winding is pressed down to the coil end by the magnetic pole head as in the conventional rotating electric machine, the axial length of the magnetic pole head becomes relatively long. The axial length of the magnetic pole head is longer than the axial length of the stator core that faces the magnetic pole head in the radial direction. That is, both axial end portions of the magnetic pole head are positioned on the outer side in the axial direction than both axial end surfaces of the stator core.

また、界磁巻線に励磁電流を流すと、界磁巻線の内側には磁束が発生し、この磁束は、突部内及び磁極頭部内を通過して、固定子鉄心の内周面に向かうことになる。このとき、上述したように、磁極頭部の軸方向両端部が固定子鉄心の軸方向両端面よりも軸方向外側に位置していると、その磁極頭部の軸方向両端部が、固定子鉄心の内周面と径方向において対向していないため、当該軸方向両端部を通過した磁束は、固定子鉄心の内周面以外の部位に向ってしまう。   In addition, when an exciting current is passed through the field winding, a magnetic flux is generated inside the field winding, and this magnetic flux passes through the protrusion and the magnetic pole head to reach the inner peripheral surface of the stator core. Will head. At this time, as described above, when both axial end portions of the magnetic pole head are positioned axially outside of both axial end surfaces of the stator core, both axial end portions of the magnetic pole head are fixed to the stator. Since it does not oppose the inner peripheral surface of the iron core in the radial direction, the magnetic flux that has passed through both end portions in the axial direction is directed to portions other than the inner peripheral surface of the stator core.

このような、固定子鉄心の内周面以外の箇所に向った磁束は、漏れ磁束と称されており、例えば、固定子鉄心の軸方向両端面や、固定子鉄心の周囲構造物に向って流れてしまう。そして、漏れ磁束が多くなると、渦電流損が増加することになるため、回転電機の電気的特性を低下させるおそれがある。   Such a magnetic flux directed to a portion other than the inner peripheral surface of the stator core is called a leakage magnetic flux, and, for example, toward both end surfaces of the stator core in the axial direction and surrounding structures of the stator core. It will flow. And if leakage magnetic flux increases, since an eddy current loss will increase, there exists a possibility of reducing the electrical property of a rotary electric machine.

従って、本発明は上記課題を解決するものであって、漏れ磁束を減少させて、有効磁束を増加させることにより、電気的特性を向上させることができる回転電機を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can improve electrical characteristics by reducing leakage flux and increasing effective magnetic flux.

上記課題を解決する第1の発明に係る回転電機は、
円筒状をなす固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の径方向内側において回転可能に支持され、径方向外側に向けて突出した複数の突部が、周方向に沿って配置される磁極鉄心と、
前記突部の側周面に巻き付けられる界磁巻線と、
前記突部の頂面に設けられ、前記界磁巻線の巻軸方向外側端面に接触して当該界磁巻線を押さえる磁極頭部とを備え、
前記磁極頭部の軸方向両端部に当該磁極頭部と共に一体的に形成され、前記界磁巻線のコイルエンドにおける前記巻軸方向外側端面に接触して、前記コイルエンドを押さえる押さえ部を設け、
前記押さえ部は、
前記固定子鉄心の軸方向両端面よりも軸方向外側に配置され、
前記磁極頭部における前記固定子鉄心の内周面と径方向において対向する径方向外側端面よりも径方向内側に配置され、軸方向外側に向かうに従って径方向内側に向けて漸次傾斜する傾斜面と、
前記径方向外側端面の軸方向外側端部と前記傾斜面の軸方向内側端部とを、径方向において繋ぐ段差とを有する
ことを特徴とする。
The rotating electrical machine according to the first invention for solving the above-described problems is
A cylindrical stator core,
A plurality of protrusions that are rotatably supported on the inner side in the radial direction of the stator core and protrude toward the outer side in the radial direction are arranged along the circumferential direction;
A field winding wound around the side surface of the protrusion;
A magnetic pole head that is provided on the top surface of the projecting portion and contacts the outer end surface in the winding direction of the field winding to hold down the field winding;
Provided with both ends of the magnetic pole head in the axial direction together with the magnetic head of the magnetic pole, and a pressing portion for pressing the coil end in contact with the outer end surface in the winding axis direction at the coil end of the field winding. ,
The pressing portion is
Arranged on the outer side in the axial direction from both axial end surfaces of the stator core,
An inclined surface that is disposed radially inward of a radially outer end face that faces the inner peripheral surface of the stator core in the magnetic pole head in the radial direction and gradually inclines radially inward toward the axially outer side. ,
It has a level | step difference which connects the axial direction outer side edge part of the said radial direction outer side end surface, and the axial direction inner side edge part of the said inclined surface in radial direction.

上記課題を解決する第2の発明に係る回転電機は、
円筒状をなす固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の径方向内側において回転可能に支持され、径方向外側に向けて突出した複数の突部が、周方向に沿って配置される磁極鉄心と、
前記突部の側周面に巻き付けられる界磁巻線と、
前記突部の頂面に設けられ、前記界磁巻線の巻軸方向外側端面に接触して当該界磁巻線を押さえる磁極頭部とを備え、
前記磁極頭部の軸方向両端部に当該磁極頭部と共に一体的に形成され、前記界磁巻線のコイルエンドにおける前記巻軸方向外側端面に接触して、前記コイルエンドを押さえる押さえ部を設け、
前記押さえ部は、
前記固定子鉄心の軸方向両端面よりも軸方向内側に配置され、
前記磁極頭部における前記固定子鉄心の内周面と径方向において対向する径方向外側端面よりも径方向内側に配置され、軸方向外側に向かうに従って径方向内側に向けて漸次傾斜する傾斜面と、
前記径方向外側端面の軸方向外側端部と前記傾斜面の軸方向内側端部とを、径方向において繋ぐ段差とを有する
ことを特徴とする。
A rotating electrical machine according to a second invention for solving the above-described problems is
A cylindrical stator core,
A plurality of protrusions that are rotatably supported on the inner side in the radial direction of the stator core and protrude toward the outer side in the radial direction are arranged along the circumferential direction;
A field winding wound around the side surface of the protrusion;
A magnetic pole head that is provided on the top surface of the projecting portion and contacts the outer end surface in the winding direction of the field winding to hold down the field winding;
Provided with both ends of the magnetic pole head in the axial direction together with the magnetic head of the magnetic pole, and a pressing portion for pressing the coil end in contact with the outer end surface in the winding axis direction at the coil end of the field winding. ,
The pressing portion is
Arranged axially inside from both axial end surfaces of the stator core,
An inclined surface that is disposed radially inward of a radially outer end face that faces the inner peripheral surface of the stator core in the magnetic pole head in the radial direction and gradually inclines radially inward toward the axially outer side. ,
It has a level | step difference which connects the axial direction outer side edge part of the said radial direction outer side end surface, and the axial direction inner side edge part of the said inclined surface in radial direction.

上記課題を解決する第3の発明に係る回転電機は、
前記突部と前記磁極頭部とは、別部材である
ことを特徴とする。
A rotating electrical machine according to a third invention for solving the above-described problem is
The protrusion and the magnetic pole head are separate members.

上記課題を解決する第4の発明に係る回転電機は、
前記段差は、前記押さえ部の幅方向全域に形成される
ことを特徴とする。
A rotating electrical machine according to a fourth invention for solving the above-described problem is
The step is formed in the entire width direction of the pressing portion.

従って、本発明に係る回転電機によれば、磁極頭部の軸方向両端部に設けた押さえ部を、固定子鉄心の軸方向両端面よりも軸方向外側または軸方向内側に配置し、この押さえ部に、傾斜面及び段差を形成することにより、押さえ部の傾斜面と固定子鉄心の内周面との間の径方向距離を、長くすることができるので、それらの間の磁気抵抗を大きくすることができる。これにより、押さえ部の傾斜面を通過する漏れ磁束を、減少させる一方、磁極頭部の径方向外側端面を通過して固定子鉄心の内周面に向かう有効磁束を、増加させることができるので、電気的特性を向上させることができる。   Therefore, according to the rotating electrical machine according to the present invention, the pressing portions provided at both axial end portions of the magnetic pole head are arranged on the axially outer side or the axially inner side with respect to the axial end surfaces of the stator core. By forming an inclined surface and a step in the part, the radial distance between the inclined surface of the pressing part and the inner peripheral surface of the stator core can be increased, so that the magnetic resistance between them can be increased. can do. As a result, the leakage magnetic flux passing through the inclined surface of the pressing portion can be reduced, while the effective magnetic flux passing through the radially outer end surface of the magnetic pole head and toward the inner peripheral surface of the stator core can be increased. , Electrical characteristics can be improved.

本発明に係る回転電機を軸方向から見た正面図である。It is the front view which looked at the rotary electric machine which concerns on this invention from the axial direction. 図1のA−A矢視断面図であって、磁極頭部の押さえ部を固定子鉄心の軸方向端面よりも軸方向外側に配置したときの漏れ磁束発生の様子を示した図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 1, Comprising: It is the figure which showed the mode of the leakage magnetic flux when the pressing part of a magnetic pole head is arrange | positioned in an axial direction outer side from the axial direction end surface of a stator core. 図1のA−A矢視断面図であって、磁極頭部の押さえ部を固定子鉄心の軸方向端面よりも軸方向内側に配置したときの漏れ磁束発生の様子を示した図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 1, Comprising: It is the figure which showed the mode of the leakage magnetic flux generation | occurrence | production when the pressing part of a magnetic pole head is arrange | positioned axially inside rather than the axial direction end surface of a stator core. 磁極頭部の押さえ部に段差を設けることなく傾斜面を形成したときの漏れ磁束発生の様子を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the mode of the leakage magnetic flux generation when forming an inclined surface without providing a level | step difference in the holding | suppressing part of a magnetic pole head. (a)は水平面が形成された押さえ部の正面図、(b)は同図(a)のB−B矢視断面図である。(A) is a front view of the press part in which the horizontal surface was formed, (b) is BB arrow sectional drawing of the figure (a). (a)は水平面及び凸面が形成された押さえ部の正面図、(b)は同図(a)のC−C矢視断面図である。(A) is a front view of the holding | suppressing part in which the horizontal surface and the convex surface were formed, (b) is CC sectional view taken on the line of the figure (a). (a)傾斜面が形成された押さえ部の正面図、(b)は同図(a)のD−D矢視断面図である。(A) The front view of the holding | suppressing part in which the inclined surface was formed, (b) is DD sectional view taken on the line of the figure (a).

以下、本発明に係る回転電機について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, a rotating electrical machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1及び図2に示すように、突極形の回転電機1には、突極形回転子12が、円筒状をなす固定子鉄心11の径方向内側において、回転可能に支持されている。このとき、固定子鉄心11は、磁性体鋼板(例えば、電磁鋼板)を打ち抜いたものを、軸方向に積層して、一体化させたものとなっている。一方、突極形回転子12は、回転軸21、磁極鉄心22、磁極頭部23、及び、界磁巻線(コイル)24等から構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the salient pole-type rotating electrical machine 1 supports a salient pole-type rotor 12 rotatably on the radially inner side of a cylindrical stator core 11. At this time, the stator core 11 is formed by punching magnetic steel plates (for example, electromagnetic steel plates) and stacking them in the axial direction so as to be integrated. On the other hand, the salient pole rotor 12 includes a rotating shaft 21, a magnetic pole core 22, a magnetic pole head 23, a field winding (coil) 24, and the like.

つまり、突極形回転子12は、回転軸21を回転中心として、回転するものとなっており、その回転軸21は、磁極鉄心22の中心孔に嵌め込まれている。   That is, the salient pole rotor 12 rotates about the rotation shaft 21 as a rotation center, and the rotation shaft 21 is fitted in the center hole of the magnetic pole core 22.

また、磁極鉄心22は、積層されていない塊状の磁性材料から、横断面が略十字状となるように加工されたものとなっている。これにより、磁極鉄心22の外周部には、複数の(4つ)の突部22aが、径方向外側に向けて突出すると共に、周方向において等角度間隔で配置されている。そして、それらの突部22aは、磁極鉄心22の軸方向全域に亘って軸方向に延在しており、当該突部22aの軸方向長さは、固定子鉄心11の軸方向長さと同じ長さとなっている。   Moreover, the magnetic pole core 22 is processed from a lump-shaped magnetic material that is not laminated so that the cross section has a substantially cross shape. Thereby, a plurality of (four) protrusions 22 a protrude outward in the radial direction on the outer peripheral portion of the magnetic core 22 and are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction. These protrusions 22 a extend in the axial direction over the entire axial direction of the magnetic pole core 22, and the axial length of the protrusion 22 a is the same as the axial length of the stator core 11. It has become.

更に、突部22aの側周面には、界磁巻線24が巻き付けられている。即ち、突部22aに巻き付けられた界磁巻線24のコイルエンド24bは、固定子鉄心11の軸方向両端面11aよりも、軸方向外側に配置されている。   Further, a field winding 24 is wound around the side peripheral surface of the protrusion 22a. That is, the coil ends 24 b of the field windings 24 wound around the protrusions 22 a are disposed on the outer side in the axial direction than the both axial end surfaces 11 a of the stator core 11.

これに対して、突部22aの径方向外側端面(頂面)には、磁極頭部23が複数のボルト(図示省略)によって固定されている。この磁極頭部23は、横断面及び縦断面が共に略台形をなすと共に、径方向外側端面(頂面)23aが、固定子鉄心11の内周面11bと径方向において対向している。このとき、磁極頭部23の軸方向長さは、固定子鉄心11の軸方向長さよりも長くなっている。   On the other hand, the magnetic pole head 23 is fixed to the radially outer end face (top face) of the protrusion 22a by a plurality of bolts (not shown). The magnetic pole head 23 has a substantially trapezoidal cross section and vertical section, and a radially outer end face (top face) 23 a faces the inner peripheral face 11 b of the stator core 11 in the radial direction. At this time, the axial length of the magnetic pole head 23 is longer than the axial length of the stator core 11.

そして、磁極頭部23の側周部は、突部22aの側周面よりも外側に向けて張り出しており、その張り出した部分は、界磁巻線24の巻軸方向外側端面24aを径方向外側から覆うように、これと接触している。   And the side peripheral part of the magnetic pole head 23 has protruded outward rather than the side peripheral surface of the protrusion 22a, and the overhang | projection part is radial direction in the winding direction outer end surface 24a of the field winding 24 It is in contact with this so as to cover from the outside.

つまり、磁極頭部23は、突部22aに巻き付けられた界磁巻線24を、径方向外側から径方向内側に向けて押さえ付けるものとなっている。これにより、界磁巻線24が、突極形回転子12の回転による遠心力によって、突部22aから径方向外側に向けて逸脱することを、防止することができる。   In other words, the magnetic pole head 23 presses the field winding 24 wound around the protrusion 22a from the radially outer side toward the radially inner side. Thereby, it is possible to prevent the field winding 24 from deviating radially outward from the protrusion 22a due to the centrifugal force caused by the rotation of the salient pole rotor 12.

ここで、磁極頭部23の軸方向両端部となる張り出し部分は、突部22aに巻き付けられた界磁巻線24のコイルエンド24bにおける巻軸方向外側端面24a全域のみを押さえるための押さえ部31を形成している。この押さえ部31は、固定子鉄心11の軸方向両端面11aよりも、軸方向外側に配置されると共に、磁極頭部23の幅方向全域に形成されている。   Here, the projecting portions which are both ends in the axial direction of the magnetic pole head 23 are the pressing portions 31 for pressing only the entire region of the outer end surface 24a in the winding direction in the coil end 24b of the field winding 24 wound around the protrusion 22a. Is forming. The pressing portion 31 is disposed on the outer side in the axial direction with respect to the both axial end surfaces 11 a of the stator core 11, and is formed in the entire width direction of the magnetic pole head 23.

また、押さえ部31の径方向外側端面は、傾斜面31aをなしている。この傾斜面31aは、軸方向内側から軸方向外側に向かうに従って、径方向内側に向けて漸次傾斜しており、固定子鉄心11の内周面11bとは径方向において対向していない。   Further, the radially outer end surface of the pressing portion 31 forms an inclined surface 31a. The inclined surface 31a is gradually inclined inward in the radial direction from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction, and does not face the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 in the radial direction.

更に、押さえ部31は、径方向外側端面23aよりも径方向内側に形成されている。つまり、傾斜面31aの軸方向内側端部と径方向外側端面23aの軸方向外側端部とは、段差31bによって繋がっており、この段差31bの段差方向は、径方向と同じ方向となっている。   Furthermore, the holding | suppressing part 31 is formed in the radial inside rather than the radial direction outer end surface 23a. That is, the axially inner end portion of the inclined surface 31a and the axially outer end portion of the radially outer end surface 23a are connected by the step 31b, and the step direction of the step 31b is the same as the radial direction. .

そして、傾斜面31a及び段差31bは、押さえ部31の径方向外側部分を削ることによって、形成されたものであって、当該押さえ部31(磁極頭部23)の幅方向全域に形成されている。このように、押さえ部31に傾斜面31a及び段差31bを形成することにより、詳細は後述するが、漏れ磁束の減少及び有効磁束の増加を図ることができるだけでなく、押さえ部31の軽量化についても、図ることができる。これにより、磁極頭部23に対して、突極形回転子12の回転による遠心力が作用しても、押さえ部31の軽量化を図った分、その磁極頭部23を固定するためのボルトに対する応力負担を軽減させることができる。   And the inclined surface 31a and the level | step difference 31b are formed by shaving the radial direction outer side part of the holding | suppressing part 31, Comprising: It forms in the width direction whole region of the said holding | suppressing part 31 (magnetic pole head 23). . As will be described in detail later by forming the inclined surface 31a and the step 31b in the pressing portion 31 as described above, it is possible not only to reduce the leakage magnetic flux and increase the effective magnetic flux, but also to reduce the weight of the pressing portion 31. Can also be achieved. As a result, even if a centrifugal force due to the rotation of the salient pole rotor 12 acts on the magnetic pole head 23, the bolt for fixing the magnetic pole head 23 is equivalent to the weight reduction of the pressing portion 31. It is possible to reduce the stress burden on the.

更に、段差31bを設けることにより、傾斜面31aの傾斜角度を小さくすることができるので、当該傾斜面31aを固定子鉄心11の内周面11bから径方向内側に向けて遠ざけることができる。即ち、傾斜面31aと内周面11bとの間の径方向距離Dを、長くすることができる。なお、傾斜面31aの傾斜角度とは、軸方向に対する傾斜角度であって、詳細には、界磁巻線24(コイルエンド24b)の巻軸方向外側端面24a、及び、突部22aの径方向外側端面(頂面)に対する傾斜角度のことである。   Furthermore, since the inclination angle of the inclined surface 31a can be reduced by providing the step 31b, the inclined surface 31a can be moved away from the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 inward in the radial direction. That is, the radial distance D between the inclined surface 31a and the inner peripheral surface 11b can be increased. In addition, the inclination angle of the inclined surface 31a is an inclination angle with respect to the axial direction. Specifically, the winding direction outer end surface 24a of the field winding 24 (coil end 24b) and the radial direction of the protrusion 22a. It is an inclination angle with respect to the outer end face (top face).

以上より、図1に示すように、磁極鉄心22の突部22a、磁極頭部23、及び、界磁巻線24によって、磁極25が形成されることになり、筒状に巻かれた界磁巻線24に励磁電流を流すことにより、当該界磁巻線24の内側に、磁界を発生させることができる。そして、固定子(固定子鉄心11)側において発生した磁界(回転磁界)と、突極形回転子12側において発生した上記磁界との間における、反発力及び吸引力を利用することにより、突極形回転子12を固定子鉄心11に対して回転させることができる。   From the above, as shown in FIG. 1, the magnetic pole 25 is formed by the protrusion 22a, the magnetic pole head 23, and the field winding 24 of the magnetic core 26, and the field wound in a cylindrical shape. By passing an exciting current through the winding 24, a magnetic field can be generated inside the field winding 24. Then, by utilizing the repulsive force and attractive force between the magnetic field (rotating magnetic field) generated on the stator (stator core 11) side and the magnetic field generated on the salient pole rotor 12 side, The polar rotor 12 can be rotated with respect to the stator core 11.

このとき、図2に示すように、界磁巻線24によって発生された磁界における磁束Φは、突部22a内から磁極頭部23内を介して固定子鉄心11の内周面11bに向かう方向に流れている。即ち、磁界を形成する磁束Φは、界磁巻線24の内側を径方向外側に向けて通過している。   At this time, as shown in FIG. 2, the magnetic flux Φ in the magnetic field generated by the field winding 24 is directed from the protrusion 22a to the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 through the magnetic pole head 23. Is flowing. That is, the magnetic flux Φ forming the magnetic field passes through the field winding 24 toward the radially outer side.

ここで、図4に示すように、例えば、押さえ部31が段差31bを備えていないときの磁束Φの流れについて説明する。つまり、押さえ部31の径方向外側端面は、傾斜面31cをなしている。この傾斜面31cは、軸方向内側から軸方向外側に向かうに従って、径方向内側に向けて漸次傾斜しており、固定子鉄心11の内周面11bとは径方向において対向していないものの、径方向外側端面23aと段差31bを介することなく直接的に繋がっている。   Here, as shown in FIG. 4, for example, the flow of the magnetic flux Φ when the pressing portion 31 does not include the step 31 b will be described. That is, the radially outer end surface of the pressing portion 31 forms an inclined surface 31c. The inclined surface 31c is gradually inclined inward in the radial direction from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction, and is not opposed to the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 in the radial direction. It is directly connected without passing through the direction outer end face 23a and the step 31b.

よって、傾斜面31cと内周面11bとの間の径方向距離Doは、径方向外側端面23aと内周面11bとの間の径方向距離と同じ距離となるため、傾斜面31cと内周面11bとの間の磁気抵抗は、径方向外側端面23aと内周面11bとの間の磁気抵抗と、ほぼ同じになる。これにより、界磁巻線24によって発生された磁束Φの中でも、特に、最も軸方向外側(最も押さえ部31側)を通る磁束Φは、漏れ磁束Φとして、径方向外側端面23aを通過することなく、傾斜面31cを通過する場合がある。   Therefore, the radial distance Do between the inclined surface 31c and the inner peripheral surface 11b is the same distance as the radial distance between the radially outer end surface 23a and the inner peripheral surface 11b. The magnetic resistance between the surface 11b is substantially the same as the magnetic resistance between the radially outer end surface 23a and the inner peripheral surface 11b. Thereby, among the magnetic fluxes Φ generated by the field winding 24, in particular, the magnetic flux Φ that passes the outermost axial direction (most pressing portion 31 side) passes through the radially outer end face 23a as the leakage magnetic flux Φ. Without passing through the inclined surface 31c.

このように、固定子鉄心11の内周面11bと径方向において対向していない押さえ部31(傾斜面31c)を通過した漏れ磁束Φは、例えば、漏れ磁束ΔΦ1〜ΔΦ3に分岐して、固定子鉄心11の軸方向端面11aに向けて流れたり、固定子鉄心11以外のその他の部材に向けて流れたりする。これにより、漏れ磁束ΔΦ1〜ΔΦ3を中心とした渦電流が発生することになり、特に、固定子鉄心11においては、軸方向端面11aにおける渦電流損が増加することになるため、回転電機1の電気的特性を低下させるおそれがある。   As described above, the leakage flux Φ that has passed through the pressing portion 31 (inclined surface 31c) that is not opposed to the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 in the radial direction is branched into, for example, leakage flux ΔΦ1 to ΔΦ3 and fixed. It flows toward the axial end surface 11 a of the core 10 or flows toward other members other than the stator core 11. As a result, eddy currents centered on the leakage fluxes ΔΦ1 to ΔΦ3 are generated. In particular, in the stator core 11, the eddy current loss in the axial end surface 11a increases. There is a risk of deteriorating electrical characteristics.

これに対して、図2に示すように、押さえ部31に、段差31bを用いて傾斜面31aを形成すると、傾斜面31aの傾斜角度を小さくすることができるので、当該傾斜面31aを固定子鉄心11の内周面11bから径方向内側に向けて遠ざけることができる。即ち、傾斜面31aと内周面11bとの間の径方向距離Dを、径方向外側端面23aと内周面11bとの間の径方向距離よりも長くすることができるので、傾斜面31aと内周面11bとの間の磁気抵抗を、径方向外側端面23aと内周面11bとの間の磁気抵抗よりも大きくすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 2, when the inclined surface 31a is formed in the pressing portion 31 using the step 31b, the inclination angle of the inclined surface 31a can be reduced. It can be kept away from the inner peripheral surface 11b of the iron core 11 toward the radially inner side. That is, since the radial distance D between the inclined surface 31a and the inner peripheral surface 11b can be made longer than the radial distance between the radially outer end surface 23a and the inner peripheral surface 11b, The magnetic resistance between the inner peripheral surface 11b can be made larger than the magnetic resistance between the radially outer end surface 23a and the inner peripheral surface 11b.

これにより、固定子鉄心11の内周面11bと径方向において対向していない押さえ部31(傾斜面31a)を通過した漏れ磁束Φは、例えば、漏れ磁束ΔΦ2,ΔΦ3だけとなり、漏れ磁束ΔΦ1の軸方向端面11aへの流れを抑えることができる。   As a result, the leakage flux Φ that has passed through the pressing portion 31 (inclined surface 31a) that is not opposed to the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 in the radial direction is, for example, only the leakage flux ΔΦ2, ΔΦ3, and the leakage flux ΔΦ1 The flow to the axial end surface 11a can be suppressed.

従って、固定子鉄心11の軸方向端面11aにおける渦電流損を低減させることができる。即ち、磁極頭部23の径方向外側端面23aを通過して固定子鉄心11の内周面11bに到達する有効磁束Φ(ΔΦ1)を、増加させることができるので、回転電機1の電気的特性を向上させることができる。   Therefore, the eddy current loss in the axial end surface 11a of the stator core 11 can be reduced. That is, the effective magnetic flux Φ (ΔΦ1) passing through the radially outer end surface 23a of the magnetic pole head 23 and reaching the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 can be increased. Can be improved.

なお、上述した実施形態においては、押さえ部31の傾斜面31aを、固定子鉄心11の軸方向端面11aよりも軸方向外側に配置しているが、その傾斜面31aを、軸方向端面11aよりも軸方向内側に配置して、内周面11bと径方向において対向させるようにしても構わない。   In the above-described embodiment, the inclined surface 31a of the pressing portion 31 is disposed on the outer side in the axial direction from the axial end surface 11a of the stator core 11. However, the inclined surface 31a is more than the axial end surface 11a. May also be arranged on the inner side in the axial direction so as to face the inner peripheral surface 11b in the radial direction.

具体的には、図3に示すように、磁極鉄心22を、突部22aの軸方向長さが固定子鉄心11の軸方向長さよりも短くなるように加工する。そして、それらの突部22aの側周面に界磁巻線24を巻き付け、その界磁巻線24のコイルエンド24bを押さえ部31によって押さえる。これにより、傾斜面31a及び段差31bは、固定子鉄心11の軸方向端面11aよりも軸方向内側に配置されると共に、固定子鉄心11の内周面11bと径方向において対向する。   Specifically, as shown in FIG. 3, the magnetic pole core 22 is processed so that the axial length of the protrusion 22 a is shorter than the axial length of the stator core 11. Then, the field winding 24 is wound around the side peripheral surface of the protrusion 22 a and the coil end 24 b of the field winding 24 is pressed by the pressing portion 31. Thereby, the inclined surface 31a and the step 31b are disposed on the inner side in the axial direction than the axial end surface 11a of the stator core 11, and are opposed to the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 in the radial direction.

このような構成を採用することにより、傾斜面31aを通過した漏れ磁束ΔΦ2,ΔΦ3の一部分となる漏れ磁束ΔΦ4を、有効磁束Φとして、固定子鉄心11の内周面11bに到達させることができる。従って、有効磁束Φ(ΔΦ1,ΔΦ4)を増加させることができるので、回転電機1の電気的特性を向上させることができる。   By adopting such a configuration, the leakage flux ΔΦ4 that is a part of the leakage flux ΔΦ2, ΔΦ3 that has passed through the inclined surface 31a can be made to reach the inner peripheral surface 11b of the stator core 11 as an effective magnetic flux Φ. . Therefore, since the effective magnetic flux Φ (ΔΦ1, ΔΦ4) can be increased, the electrical characteristics of the rotating electrical machine 1 can be improved.

なお、上述した実施形態においては、押さえ部31に傾斜面31a及び段差31bを形成しているが、このうち、内周面11bとの間における径方向距離の延長化を図るための段差31bを、少なくとも備えていれば良く、その段差31bの軸方向外側に隣接する面が、傾斜面31aとは異なる形態の面であっても構わない。   In the above-described embodiment, the inclined surface 31a and the step 31b are formed in the pressing portion 31. Of these, the step 31b for extending the radial distance from the inner peripheral surface 11b is provided. The surface adjacent to the outside in the axial direction of the step 31b may be a surface having a different form from the inclined surface 31a.

例えば、図5(a),(b)に示すように、押さえ部31における段差31bに隣接して、水平面31dを形成しても構わない。この水平面31dは、径方向と直交する面となっており、押さえ部31の幅方向に延在している。   For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, a horizontal surface 31 d may be formed adjacent to the step 31 b in the pressing portion 31. The horizontal surface 31 d is a surface orthogonal to the radial direction, and extends in the width direction of the pressing portion 31.

また、図6(a),(b)に示すように、押さえ部31における段差31bに隣接して、水平面31d及び凸面31eを形成しても構わない。この凸面31eは、径方向と直交する面となっており、水平面31dよりも径方向外側で、且つ、水平面31dの幅方向中央部に配置されている。   Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, a horizontal surface 31 d and a convex surface 31 e may be formed adjacent to the step 31 b in the pressing portion 31. The convex surface 31e is a surface orthogonal to the radial direction, and is disposed on the outer side in the radial direction than the horizontal surface 31d and in the center in the width direction of the horizontal surface 31d.

更に、図7(a),(b)に示すように、押さえ部31における段差31bに隣接して、2つの傾斜面31fを形成しても構わない。これらの傾斜面31fは、幅方向内側から幅方向外側に向かうに従って、径方向内側に向けて漸次傾斜しており、幅方向において隣接している。これにより、2つの傾斜面31fは、全体として、三角形状をなしている。   Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, two inclined surfaces 31 f may be formed adjacent to the step 31 b in the pressing portion 31. The inclined surfaces 31f are gradually inclined inward in the radial direction from the inner side in the width direction toward the outer side in the width direction, and are adjacent in the width direction. Thereby, the two inclined surfaces 31f form a triangular shape as a whole.

1 回転電機、11 固定子鉄心、11a 軸方向端面、11b 内周面、12 突極形回転子、21 回転軸、22 磁極鉄心、22a 突部、23 磁極頭部、23a 径方向外側端面、24 界磁巻線、24a 巻軸方向外側端面、24b コイルエンド、25 磁極、31 押さえ部、31a 傾斜面、31b 段差、31c 傾斜面、31d 水平面、32e 凸面、32f 傾斜面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine, 11 Stator iron core, 11a Axial end surface, 11b Inner peripheral surface, 12 Salient pole type rotor, 21 Rotating shaft, 22 Magnetic pole core, 22a Protruding part, 23 Magnetic pole head, 23a Radial outer end surface, 24 Field winding, 24a Winding direction outer end surface, 24b Coil end, 25 Magnetic pole, 31 Holding part, 31a Inclined surface, 31b Step, 31c Inclined surface, 31d Horizontal surface, 32e Convex surface, 32f Inclined surface

Claims (4)

円筒状をなす固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の径方向内側において回転可能に支持され、径方向外側に向けて突出した複数の突部が、周方向に沿って配置される磁極鉄心と、
前記突部の側周面に巻き付けられる界磁巻線と、
前記突部の頂面に設けられ、前記界磁巻線の巻軸方向外側端面に接触して当該界磁巻線を押さえる磁極頭部とを備え、
前記磁極頭部の軸方向両端部に当該磁極頭部と共に一体的に形成され、前記界磁巻線のコイルエンドにおける前記巻軸方向外側端面に接触して、前記コイルエンドを押さえる押さえ部を設け、
前記押さえ部は、
前記固定子鉄心の軸方向両端面よりも軸方向外側に配置され、
前記磁極頭部における前記固定子鉄心の内周面と径方向において対向する径方向外側端面よりも径方向内側に配置され、軸方向外側に向かうに従って径方向内側に向けて漸次傾斜する傾斜面と、
前記径方向外側端面の軸方向外側端部と前記傾斜面の軸方向内側端部とを、径方向において繋ぐ段差とを有する
ことを特徴とする回転電機。
A cylindrical stator core,
A plurality of protrusions that are rotatably supported on the inner side in the radial direction of the stator core and protrude toward the outer side in the radial direction are arranged along the circumferential direction;
A field winding wound around the side surface of the protrusion;
A magnetic pole head that is provided on the top surface of the projecting portion and contacts the outer end surface in the winding direction of the field winding to hold down the field winding;
Provided with both ends of the magnetic pole head in the axial direction together with the magnetic head of the magnetic pole, and a pressing portion for pressing the coil end in contact with the outer end surface in the winding axis direction at the coil end of the field winding. ,
The pressing portion is
Arranged on the outer side in the axial direction from both axial end surfaces of the stator core,
An inclined surface that is disposed radially inward of a radially outer end face that faces the inner peripheral surface of the stator core in the magnetic pole head in the radial direction and gradually inclines radially inward toward the axially outer side. ,
A rotating electrical machine comprising: a step that connects an axially outer end of the radially outer end surface and an axially inner end of the inclined surface in the radial direction.
円筒状をなす固定子鉄心と、
前記固定子鉄心の径方向内側において回転可能に支持され、径方向外側に向けて突出した複数の突部が、周方向に沿って配置される磁極鉄心と、
前記突部の側周面に巻き付けられる界磁巻線と、
前記突部の頂面に設けられ、前記界磁巻線の巻軸方向外側端面に接触して当該界磁巻線を押さえる磁極頭部とを備え、
前記磁極頭部の軸方向両端部に当該磁極頭部と共に一体的に形成され、前記界磁巻線のコイルエンドにおける前記巻軸方向外側端面に接触して、前記コイルエンドを押さえる押さえ部を設け、
前記押さえ部は、
前記固定子鉄心の軸方向両端面よりも軸方向内側に配置され、
前記磁極頭部における前記固定子鉄心の内周面と径方向において対向する径方向外側端面よりも径方向内側に配置され、軸方向外側に向かうに従って径方向内側に向けて漸次傾斜する傾斜面と、
前記径方向外側端面の軸方向外側端部と前記傾斜面の軸方向内側端部とを、径方向において繋ぐ段差とを有する
ことを特徴とする回転電機。
A cylindrical stator core,
A plurality of protrusions that are rotatably supported on the inner side in the radial direction of the stator core and protrude toward the outer side in the radial direction are arranged along the circumferential direction;
A field winding wound around the side surface of the protrusion;
A magnetic pole head that is provided on the top surface of the projecting portion and contacts the outer end surface in the winding direction of the field winding to hold down the field winding;
Provided with both ends of the magnetic pole head in the axial direction together with the magnetic head of the magnetic pole, and a pressing portion for pressing the coil end in contact with the outer end surface in the winding axis direction at the coil end of the field winding. ,
The pressing portion is
Arranged axially inside from both axial end surfaces of the stator core,
An inclined surface that is disposed radially inward of a radially outer end face that faces the inner peripheral surface of the stator core in the magnetic pole head in the radial direction and gradually inclines radially inward toward the axially outer side. ,
A rotating electrical machine comprising: a step that connects an axially outer end of the radially outer end surface and an axially inner end of the inclined surface in the radial direction.
請求項1または2に記載の回転電機において、
前記突部と前記磁極頭部とは、別部材である
ことを特徴とする回転電機。
In the rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The rotating electric machine, wherein the protrusion and the magnetic pole head are separate members.
請求項1乃至3のいずれかに記載の回転電機において、
前記段差は、前記押さえ部の幅方向全域に形成される
ことを特徴とする回転電機。
In the rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3,
The step is formed in the entire width direction of the pressing portion.
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